Норберт Винер

Норберт Винер (1894−1964)

Норберт Винер (1894−1964)

Имя Винера навсегда связано с кибернетикой. Винер был, прежде всего, математиком, но в истории, в истории науки, всегда звучит это устойчивое сочетание: «Винер – кибернетика».

Биографии великих ученых и художников неизменно привлекают внимание замечательными, волнующими событиями. Недаром таким успехом пользуются книги, издаваемые в серии «Жизнь замечательных людей» или в академической серии «Научно-биографическая литература» * Серия «Научно-биографическая литература» основана в 1959 году. На сегодняшний день в этой серии издано более 600 биографий ученых. .

Норберт Винер был не только великим ученым, но и талантливым литератором. Он написал две автобиографические книги: «Бывший вундеркинд: мое детство и юность» (1953) и «Я – математик: дальнейшая жизнь вундеркинда» (1956).

Ученик и соавтор Винера профессор П.Р. Мазани опубликовал в 1990 году фундаментальную биографию ученого: «Норберт Винер. 1894–1964». Существуют также и другие интересные воспоминания учеников и друзей Винера. Мы приводим здесь отдельные фрагменты из биографических заметок Дэвида Джерисона и Дэниэла Струка * David Jerison and Daniel W. Stroock. Norbert Wiener / Proc. of Simposia in Pure Mathematics, Vol. 60, 1997. , которые были опубликованы в 1994 году в специальном выпуске Трудов Американского Математического Общества, посвященном столетию со дня рождения ученого. (Эти фрагменты выделены курсивом).

То, что Винер был вундеркиндом, сыграло решающую роль в его жизни. Верно, что вундеркиндами рождаются, но иногда их также создают. Вольфганг Моцарт, возможно, не стал бы Моцартом без своего отца Леопольда, а Норберт Винер – без его отца Лео.

Есть серьезные причины, по которым Лео Винер занял очень важное место в биографии своего сына. Лео родился в 1862 году в белорусском городе Белостоке и в возрасте 18 лет уехал в Америку. Он проявил феноменальные способности к языкам и уже подростком говорил по-немецки, по-русски, по-французски, по-итальянски и по-польски. Как рассказывает Норберт, его отец мог усвоить существенные черты языка в несколько недель, и в своей профессиональной карьере «говорил примерно на сорока языках». Этот замечательный талант обеспечил ему впоследствии должность профессора славянских языков в Гарвардском университете. Интересно отметить, что Лео Винер, будучи убежденным последователем учения Льва Толстого, перевел на английский и издал все основные сочинения Толстого.

В журнале «Америкэн Мегэзин» (“American Magazin”) за июль 1911 года, Лео сообщает, что раннее развитие Норберта проявилось уже в возрасте 18-ти месяцев, когда его няня заметила, что он внимательно следил за тем, как она рисовала буквы на песке пляжа. Через несколько дней Норберт знал весь алфавит. Тогда, как рассказывает Лео, «полагая по этому признаку, что его нетрудно будет заинтересовать чтением, я начал учить его этому в возрасте трех лет». Очень скоро Норберт научился бегло читать, а к шести годам он был уже знаком с множеством превосходных книг.

Под руководством отца Винер в семь лет читал Дарвина и Данте, в одиннадцать – окончил среднюю школу, в четырнадцать – высшее учебное заведение (Тафтс-колледж) и получил первую в своей жизни ученую степень бакалавра искусств. В восемнадцать лет он становится доктором философии Гарвардского университета. В 1913 году Винер начинает свое путешествие по предвоенной Европе, посещает Кембридж и Геттинген, слушает лекции Бертрана Рассела, Дж. Х. Харди, Давида Гильберта. В связи с началом войны он возвращается в Америку.

Несмотря на свои замечательные способности, Норберт Винер на первых порах испытал ряд досадных неудач при попытках найти достойное место в нескольких американских университетах.

Наконец, гарвардский профессор Осгуд, друг Лео Винера, помог Норберту получить место преподавателя в MIT * MIT – Massachusetts Institute of Technology (Массачусетский Технологический Институт). . В 1919 году это не было почетной должностью. В то время математический факультет MIT был чисто служебным, вся его ценность состояла только в обслуживании программы подготовки инженеров.  Примечательно поэтому, что Институт устраивала работа молодого Винера, человека, прошлый опыт которого не рекомендовал его в качестве преподавателя. Вдобавок, если бы даже MIT искал талантливого математика-исследователя, то в 1919 году Норберт Винер ещё не был сильным претендентом. Однако, независимо от того, было ли решение MIT дать работу Винеру следствием необычайной интуиции, или попросту результатом «старого знакомства», назначение Винера, несомненно, оказалось решением, окупившимся для обеих сторон! Винер оставался в MIT до своего выхода на пенсию в 1960 году и за это время не только определил место MIT на математической карте, но и сыграл важнейшую роль в создании той культуры, которой MIT в значительной степени обязан своей нынешней славой и престижем.

К концу 1917 учебного года, когда Соединенные Штаты вступили в войну, Норберт попытался поступить в армию. Однако его не приняли ни на какую службу из-за плохого зрения.

Примерно в это же время он получил письмо от принстонского профессора Освальда Веблена, пригласившего его в только что сформированную баллистическую группу при Эбердинском испытательном полигоне в Мериленде. Главная задача этой группы состояла в испытании новых артиллерийских орудий и в расчете таблиц наведения, учитывающих угол подъема, размеры цели и другие факторы. По-видимому, Винеру нравилось прямое практическое применение математики к баллистическим расчетам, и его опыт в Эбердине сослужил ему полезную службу при его исследованиях по противовоздушной обороне во время Второй мировой войны.

В своей деятельности Норберт Винер часто сталкивался с проблемами управления и

обратной связи.

В 1933-м году Винер познакомился с Артуро Розенблютом (Arturo Rosenblueth), мексиканским физиологом, который вёл серию междисциплинарных семинаров на Медицинском факультете Гарвардского университета. Эти семинары вызвали большой интерес, и с них началось длительное сотрудничество, в котором воплотились идеи Винера о поведении механических и физиологических систем – и, в особенности, о роли обратной связи. По-видимому, его взаимодействие с Розенблютом привело также в действие ряд мыслей, из которых возникла кибернетика. Таким образом, с интеллектуальной и научной точки зрения их сотрудничество было огромным успехом. Кроме того, судя по теплоте, с которой Винер пишет о нем, Розенблют стал его ближайшим другом.

Когда вспыхнула Вторая мировая война, Винеру пришлось отложить эти исследования. Перед лицом, казалось, неминуемого краха европейской цивилизации, Винер, как и многие ученые, искал способ внести свой вклад в военные усилия. В конце концов, он остановился на проблеме наведения зенитных орудий. Задача, с которой он здесь встретился, была намного более изощренной, чем та, над которой он некогда работал во время Первой мировой войны. Самолеты стали быстрее и опаснее, так что артиллеристу нужна была помощь машины. Более того, теперь уже не было смысла целиться прямо в самолет: к тому времени, когда снаряд долетит до места прицела, самолет оттуда уже уйдет. Таким образом, задача состояла в прогнозировании. Иначе говоря, надо было определить по сигналам радара положение самолета и предсказать его будущую траекторию. Было ясно, что точное предсказание невозможно. Поэтому Винер решил применить статистический подход. Другими словами, он придумал статистическую модель, с помощью которой можно было точно сформулировать смысл максимизации вероятности успеха.

В 1942-м году сотрудник Винера Джулиан Бигелоу (Julian Bigelow) построил прототип прибора, позволявшего следить за самолетом в течение десяти секунд и предсказывать затем его местонахождение двадцатью секундами позже. К сожалению, усилия Винера и Бигелоу не приблизили конец войны. Лишь после войны увеличение скорости и точности курса самолетов, а также усовершенствование радарного оборудования, сделали особенно важными устройства для систематической фильтрации и предсказания. Но, с другой стороны, идеи Винера имели приложения, далеко выходившие за их первоначальную мотивировку. Устройство противовоздушной обороны, воспринимающее поток данных, искаженных шумами, решает ту же задачу, что инженер-связист, передающий или принимающий сообщение по каналу с шумом. В обоих случаях можно для исключения помех сконструировать фильтр.

При заданных гипотезах, предложенное Винером решение задачи фильтрации было наилучшим из возможных, в точном математическом смысле. Независимо и примерно в то же время к аналогичной математической теории пришел крупнейший российский специалист по теории вероятностей А.Н. Колмогоров. Таким образом, Колмогоров и Винер впервые развили систематический подход к проектированию фильтров.

Вследствие своего сотрудничества с Розенблютом и работы над теорией связи и противовоздушной обороной, Винер пришел к убеждению, что обратная связь играет важную роль в различных обстоятельствах – физических и биологических. Отсюда уже нетрудно было перейти к предположению, что автоматами и живыми системами управляют одни и те же «законы».

Винер распространял свои идеи также через семинар, проходивший в Радиационной лаборатории MIT, основанной во время Второй мировой войны для разработки радара. Уточняя основные понятия, Винер создал слово «кибернетика», от греческого kubernetes, означающего «рулевой». В словаре Вебстера «кибернетика» определяется как «изучение функций управления у человека, а также в механических и электрических системах, предназначенных для замены этих функций, включая применение статистической механики к технике связи». В книге «Я – математик» Винер говорит, что кибернетика – самое удачное слово, которое он мог найти, «чтобы обозначить искусство и науку управления в целом ряде приложений этого понятия».

Появление знаменитой книги Винера связано, как это часто бывает в жизни, со случайным стечением обстоятельств. Летом 1947 года Винер направился во Францию, в Нанси, где проходила одна из математических конференций. Здесь, в Нанси, к нему обратился математик М. Фрейман (M. Freyman) – представитель издательства «Эрман и К^о», предложивший ему написать книгу об основных идеях его работ в области управления и связи.

Винер охотно подписал контракт, а поздней осенью этого же года, продолжая путешествовать, написал эту книгу в Мексике, посвятив ее Артуро Розенблюту.

Дружба и сотрудничество с Розенблютом ввели математика Винера в мир биологии и медицины. В его сознании стала укрепляться идея универсального методологического подхода к науке.

Кибернетика не относится к какому-нибудь эмпирическому предмету, вроде геологии, а является методом рассмотрения и решения проблем, независимо от предмета, к которому они принадлежат, то есть относится к методологии.

Книга Винера была опубликована в 1948 году, одновременно во Франции и в США, под названием «Кибернетика или управление и связь в животном и машине». Появление этой книги сразу же превратило Винера в нечто вроде научной кинозвезды.

* * *

Винер очень заботился о младших коллегах. Он проявлял щедрое внимание к новым преподавателям математического факультета, приглашал их на обед или на ужин, и в первые несколько недель часто заходил в их кабинеты.

Один из учеников Винера, Амар Бозе (Amar Bose) вспоминает: когда он, никому неизвестный начинающий ученый приехал в Индию, он был принят по королевски – ему дарили специальные издания книг, возили его на спектакли, даже предлагали ему пост делегата в ООН. Оказалось, что причиной этого был Винер, который, проведя предыдущий год в Индии, проложил для него путь, нанося еженедельные визиты директору Индийского статистического института.

Во время Второй мировой войны Винер прилагал серьезные усилия, чтобы помочь беженцам-математикам. Например, он убедил администрацию MIT уплатить стоимость проезда через Атлантический океан известного польского специалиста по анализу Фурье Антони Зигмунда (Antoni Zygmund), а затем действовал в качестве посредника в поисках работы для Зигмунда в Соединенных Штатах.

* * *

Винер неоднократно делал вылазки в беллетристику.

Он всё больше вовлекался в литературные занятия: автобиографические книги, полупопулярные работы на кибернетические темы «Человеческое использование человеческих существ» и «Бог и Голем», а также роман «Искуситель». В этих работах он выступает как гуманный, страстный человек, видевший, пожалуй, яснее своихсовременников воздействие техники на общество. Он был либералом в лучшем смысле этого слова, с глубокими моральными принципами. До конца своей жизни он говорил о волновавших его вопросах, и в этом смысле был противоположностью замкнутым академическим ученым. Джозеф Кон (Joseph Kohn) говорит, что время от времени Винер прерывал лекцию и рассказывал сюжет своего очередного детективного романа, опубликованного под псевдонимом.

* * *

В обычной жизни Винер был, как говорится, «чудаком». О нём рассказывают анекдоты. Самый знаменитый из них относится к тому дню, когда Винер переехал из двухквартирного дома в Бельмонте в отдельный дом на расстоянии нескольких кварталов. Когда он уходил в это утро на работу, жена напомнила ему, что вечером он должен вернуться в новый дом. Но к вечеру он все забыл и, направляясь к старому дому, вдруг осознал свою ошибку. Он озабоченно обратился к стоящей поблизости девочке и спросил ее: «Скажи, девочка, ты случайно не знаешь, куда переехала семья Винера?» И девочка ответила: «Да, папа, мама послала меня за тобой».

Его коллеги и ученики сохранили живую память о нём как об учителе, изображая и приукрашивая комические и эксцентрические стороны его личности. Но они помнят также вдохновляющий энтузиазм, с которым он относился ко всем видам строгой интеллектуальной деятельности. Амар Бозе говорит:

«Я никогда не мог бы отблагодарить Винера за знания, которые он мне дал. И самое главное – он дал мне веру в невероятный потенциал, который кроется в каждом из нас».

Страница 2 из 25 Все страницы